SU371495A1

SU371495A1 - ELECTROCHEMICAL METHOD FOR THE ANALYSIS OF GASES

Info

Publication number: SU371495A1
Application number: SU1643682A
Authority: SU
Priority date: 1971-04-05
Filing date: 1971-04-05
Publication date: 1973-02-22

Description

1one

Изобретение может быть использовано дл определени содержани кислорода, хлора, воды, фосгена и т. д. в широком диапазоне концентраций, в частности, при измерении концентраций газообразных компонентов до j.jQ-iooyjj ifj ниже, причем нижний предел зависит только от природы примен емого твердого электролита и близок к концентраци м, создаваемым его диссоциацией (например, дл известного электролита состава 0,85ZTOz- j-0 ,15СаО это величина пор дка 1 ).The invention can be used to determine the content of oxygen, chlorine, water, phosgene, etc., in a wide range of concentrations, in particular, when measuring the concentrations of gaseous components to j.jQ-iooyjj ifj lower, and the lower limit depends only on the nature of solid electrolyte and close to the concentration generated by its dissociation (for example, for a known electrolyte of composition 0.85 ZTOz-j-0, 15СаО is a value of the order of 1).

Известен способ измерени концентраций с помощью высокотемпературной чейки с твердым электролитом, когда в качестве электрода сравнени , обладающего посто нным парциальным давлением кислорода, иснользуют воздух или гетерогенную газообразную или твердую смесь веществ, наход щихс в химическом равновесии. По известному способу газ, содержащий измер емый компонент, пропускают с одной стороны твердого электролита , а сравнительна среда расположена с другой стороны. Мерой концентрации измер емого компонента служит при посто нной температуре электродов Э.Д.С., развиваема за счет различи парциальных давлений кислорода по разные стороны электролита.A known method of measuring concentrations using a high temperature solid electrolyte cell, when air or a heterogeneous gaseous or solid mixture of substances in chemical equilibrium is used as a reference electrode with a constant partial pressure of oxygen. By a known method, the gas containing the measured component is passed through on the one side of the solid electrolyte, and the comparative medium is located on the other side. The measure of the concentration of the measured component serves at a constant temperature of the EASD electrodes; it is developed due to the difference in the oxygen partial pressures on different sides of the electrolyte.

Этот способ позвол ет достаточно эффективно вести измерени при содержани х измер емого компонента от 100% до .This method makes it possible to conduct measurements quite effectively at a content of the measured component from 100% to.

Однако при низких концентраци х возрастает погрещность измерени за счет переноса кислорода в св зи с наличием электронной проводимости твердого электролита, причем 5 величина концентрации, например, дл электролита 0,85ZrO2-f-0,15СаО, создаваема проникающим вследствие электронной проводимости кислородом, составл ет при расходе анализируемого газа 250 , температуреHowever, at low concentrations, the measurement accuracy increases due to oxygen transfer in connection with the presence of electronic conductivity of a solid electrolyte, 5 the concentration value, for example, for an electrolyte of 0.85 ZrO2-f-0.15 CaO, created by oxygen permeating by electronic conductivity at a consumption of the analyzed gas 250, temperature

0 -800°С, электроде сравнени - воздухе примерно , и измерение меньших концентраций , таким образом, невозможно. Аналогичны ограничени при применении твердых электролитов других составов.0-800 ° C, the reference electrode is about air, and measuring lower concentrations is thus not possible. Similar limitations apply when using solid electrolytes of other formulations.

5 По предлагаемому способу дл повышени точности анализа э.д.с. чейки поддерживают равной нулю путем изменени параметров, например температуры, сравнительного газа, по величине которых суд т о составе газа.5 According to the proposed method for increasing the accuracy of the emf analysis. cells are kept equal to zero by varying the parameters, e.g. temperature, comparative gas, on the basis of which they are judged on the composition of the gas.

00

На чертеже схематически изображен прибор дл определени содержани кислорода, позвол ющий реализовать предлагаемый способ анализа.The figure shows schematically an instrument for determining the oxygen content, which allows the proposed analysis method to be implemented.

5 Он содержит чейку / из твердого электролита , газоподвод шую трубку 2, емкость 3 дл сравнительного газа 4, нагреватели 5 и 6, электроды 7 чейки, термопару 8, регул тор 9 температуры, измеритель Ю температуры,5 It contains a cell / of solid electrolyte, gas supply tube 2, capacity 3 for comparative gas 4, heaters 5 and 6, cell electrodes 7, thermocouple 8, temperature regulator 9, temperature meter U,

0 измеритель П э.д.с.0 meter P emf

Анализируемый газовый поток проходит через газоподвод щую трубку и контактирует с внутренним электродом твердоэлектролитной чейки.The analyzed gas flow passes through the gas supply tube and is in contact with the internal electrode of the solid electrolyte cell.

Сравнительна гетерогенна смесь помещена в герметизированную газонепроницаемую, например алундовую, емкость 3 и сообщаетс через газовую фазу с наружным электродом твердоэлектролитной чейки. Емкость 3 может быть вакуумирована или через нее может пропускатьс анализируемый газ после прохождени через рабочую полость электролитической чейки.A comparative heterogeneous mixture is placed in a sealed, gas-tight, for example alundum, container 3 and is connected through the gas phase to the outer electrode of the solid electrolyte cell. The container 3 may be evacuated or the analyzed gas may pass through it after passing through the working cavity of the electrolytic cell.

Один из нагревателей 6, предназначен дл создани высокой посто нной температуры в рабочей полости электролитической чейки, а другой, 5, - дл нагревани сравнительной среды.One of the heaters 6 is designed to create a high constant temperature in the working cavity of the electrolytic cell, and the other, 5, to heat the comparative medium.

Температуру сравнительной среды устанавливают так, чтобы парциальное давление измер емого компонента сравнительной среды было равно парциальному давлению измер емого компонента в анализируемом газе, что контролируетс по э.д.с., котора в этом случае равна нулю.The temperature of the comparative medium is set so that the partial pressure of the measured component of the comparative medium is equal to the partial pressure of the measured component in the analyzed gas, which is controlled by the emf, which in this case is zero.

При изменении парциального давлени измер емого компонента в анализируемом газе соответственно измен ют температуру сравнительной среды, чтобы разносии парциальныхWhen the partial pressure of the measured component in the analyzed gas varies, the temperature of the comparative medium changes accordingly, so that the spacings of the partial

давлений и соответственно э.д.с. вновь были равны нулю.pressure and, respectively, emf were again zero.

Мерой парциального давлени кислорода или его концентрации в анализируемом газе служит температура сравнительной среды.The measure of the partial pressure of oxygen or its concentration in the analyzed gas is the temperature of the comparative medium.

Предлагаемый способ может быть использован дл измерени содержани других веществ , например хлора, в газе. Дл этого необходимо в качестве электрода сравнени выбрать гетерогенную смесь, например металл- хлорид металла, а в качестве твердого электролита - материал, обладающий хлорионной проводимостью, например РЬСЬ.The proposed method can be used to measure the content of other substances, such as chlorine, in a gas. To do this, it is necessary to select a heterogeneous mixture, for example, metal-metal chloride, as a reference electrode, and a material with chlorinon conductivity, for example, PbCl, as a solid electrolyte.

Предмет изобретени Subject invention

Claims

1. Electrochemical method for analyzing gases, which consists in that the analyzed and comparative gases pass from different sides of a solid electrolyte cell and measure the ss cells, characterized in that, in order to improve the accuracy of the analysis, emf. cells are kept equal to zero by changing the parameters of the comparative gas, the largest of which is judged on the composition of the gas.

2. A method according to claim 1, characterized in that the zero emf value is the cells are maintained by changing the temperature of the reference gas.

about . about q. Oh oh

p o o. С О О О

sss: 2sss :: ssi; .J

., 22s ± vn: 2SS222 ssszs ::: s ± rrrrt: q // -,

i-iI - zh ... ..... yy .-: ...

X.

W., ... Br-id gas

Stjuod gas